相移时延优化DC/DC转换器:提升系统性能与电磁兼容
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更新于2024-08-29
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相移时延技术在DC/DC转换器性能提升中发挥着关键作用,特别是在那些需要通过单一输入源供给多路负载的复杂系统中,如FPGA、DSP和微处理器的供电。传统的解决方案可能会遇到高输入电流的RMS值和噪声问题,以及传导性和辐射性电磁干扰(EMI),同时伴随着额外的成本和I2R功率损耗。针对音频放大器系统,拍频——不同DC/DC转换器工作频率的差异——是另一个技术难题,可能导致系统不稳定。
相移时延技术的核心在于通过调整各个转换器的相位,实现主/从(Master/Slave)配置中的同步。这种同步可以避免ON时间重叠,从而降低RMS电流和输入纹波,减少对输入电容的需求。这样一来,不仅可以显著改善电磁兼容性,还能提高系统的功率效率,从而降低对高输入滤波器的需求。同时,相移技术消除了因拍频产生的干扰,确保音频放大器和其他敏感组件的正常运行。
例如,在图1所示的应用中,一个主转换器(如ISL8018DC/DC转换器)负责设定频率,然后其他从转换器跟随其同步。尽管同步多个转换器相对简单,但是精确设置每个转换器的相移(比如,异相设计中的120度相位差)是一项技术挑战。在设计时,通过三相或更高相数的方法可以增加输出电流,而同相和异相设计之间的区别在于输出电流的分配方式和输入纹波的特性。
总结来说,相移时延技术通过优化电源转换器间的协同工作,有效解决了EMI、功率效率和拍频等问题,提升了DC/DC转换器的整体性能,对于现代电子设备的高效稳定运行至关重要。设计工程师在实施这类技术时需细致考虑,以确保系统在满足功能需求的同时,实现最佳的电磁兼容性和能效。
2020-10-16 上传
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